JPH04176202A - 展開型パラボラアンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、展開機構を単純化することにより、高度な
軽量化と信頼性の向上及び高収納性を可能にした展開型
パラボラアンテナに関するものである。

［従来の技術］ 近年、スペースシャトル、アリアンロケット等の性能及
び信頼性が向上し、宇宙利用に経済的なメリットが生ま
れてきた。特に大型の展開アンテナは、船舶、車両等の
移動体の通信用に必要であり、その開発が行なわれてき
た。

第１Ｏ図（ａ）　、　　（ｂ）は、上記展開アンテナに
対し、欧州宇宙機関の機関誌ｒ　Ｐｒｏｃ、Ｗｏｒｋｓ
ｈｏｐ　ｏｎＭｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏ
ｇｙ　ｆｏｒ　ＡｎｔｅｎｎａｓＪＳＰ−２２５巻（１
９８４年）に示された従来の展開型パラボラアンテナを
示す図で９図中（１）は下部アーム、（２）は展開アー
ム、（４）はメツシュ鏡面、　（１４）は（１）及び（
２）のアームに設けられ、メツシュ鏡面の形状を維持す
る機構、（７）はアームの展開の支点となるセンタハブ
である。第１１図は、上記展開アンテナのアームを示す
図で９図中（８）は展開用うず巻バネを備えた回転ヒン
ジである。第１２図は。

上記下部アーム（１）および上記伸展アーム（２）の展
開状態を示す図である。

次に動作について説明する。始め、収納形状図（第１１
図）に図示されていない保持ワイヤで拘束された上記下
部アーム（１）は、地上からのコマンドで爆管等により
保持ワイヤが切断され、展開を始める。展開アーム（２
）も同様に展開するが。

その展開力は、バネ付回転ヒンジ（８）のうず巻バネの
回転力を図示されていないワイヤ介して伝える方法を取
っている。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の展開パラボラアンテナは、上記のような構成を取
っているため、今後大型化する際１図に示したような二
段式では、収納状態でのアームの長さが長くなりすぎ、
それを避けるために多段式にすると展開力を伝えるため
のワイヤ等が複雑化する。又、鏡面メツシュの形状を保
持するために各アームの形状や鏡面を維持する機構が複
雑化し、かつ多数必要になる。さらに複雑化によってコ
ストが上がり、信頼性が低下する等の課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するために、大型
化しても、展開機構が複雑化せず、又。

鏡面を維持する機構を簡略化できる展開パラボラアンテ
ナを得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明の第１の発明による展開パラボラアンテナは、
形状記憶合金製伸展部材に温度変化が与えられることに
よって伸展するマストを用い、その伸展力により伸展ア
ームをも伸展させて展開機構を簡略化すると共に、鏡面
メツシュを複数のフープと鏡面形状に弾性変形させたア
ームとで拘束して鏡面形状を維持できるようにして、形
状維持機構を簡略化したものである。

またこの発明の第２の発明による展開パラボラアンテナ
は、マグネットモータに通電することにより生じる反発
力によって伸展するマストを用い、その伸展力により伸
展アームをも伸展させて展開機構を簡略化すると共に、
鏡面メツシュを複数のフープと鏡面形状に弾性変形させ
たアームとで拘束して鏡面形状を維持できるようにして
、形状維持機構を簡略化したものである。

［作用］ この発明の第１の発明を用いれば、展開アンテナの伸展
アームは形状記憶合金製伸展部材に温度変化が与えられ
ることによって伸展するマストの伸展力によって伸展さ
れるため、＠開機構は非常に簡略化されたものとなり、
鏡面メツシュは鏡面形状に弾性的に変形した伸展アーム
と複数のフープによって安定的に拘束される。

またこの発明の第２の発明を用いれば、展開アンテナの
伸展アームはマグネットモータに通電することにより生
じる反発力によって伸展するマストの伸展力によって伸
展されるため、展開機構は非常に簡略化されたものとな
り、鏡面メツシュは鏡面形状に弾性的に変形した伸展ア
ームと複数のフープによって安定的に拘束される。

［実施例］ この発明の一実施例を第１図から第９図に示す。

図中において（１）は下部アーム、（２）は上記下部ア
ームの上部に伸展する伸展アーム、（３）は展開式のフ
ープで、（１）もしくは（２）のアームに複数点で支持
され、複数個が互いに平行に保持されている。（４）は
、鏡面メツシュであり、上記、下部アーム（１）、伸展
アーム（２）および展開式のフープに複数点で拘束され
ている。（５）は副反射鏡もしくは給電部、（６）は展
開時上記伸展アーム（２）を伸展させ、展開後は上記副
反射鏡もしくは、給電部の支持構造となる伸展式マスト
、（７）は伸展式マストおよび下部アームを支持するセ
ンタハブである。（８）は下部アームに展開力を与える
バネ付回転ヒンジ、（９）は先端の伸展アーム（２）と
マストを結び、展開時に伸展式マスト（６）の伸展力を
、伸展アーム（２）に伝える展開用ワイヤ、　（１０）
および（１１）はそれぞれ、この発明の第１の発明にお
いて上記マストを伸展させる形状記憶合金製伸展部材お
よびヒータ、　（１２）および（１３）はそれぞれ、こ
の発明の第１の発明において」１記マストを伸展させる
マグネットモータおよびマグネットである。

次に動作を図によって説明する。この発明の第１の発明
に係わる展開アンテナでは、最初第２図および第４図の
ような収納状態にあり、ここで伸展アーム（２）および
、伸展式マスト（６）および展開式フープ（３）は９図
中に示されていない拘束機構により拘束されている。展
開の第１段階として、まず、伸展アーム（２）の拘束が
地上からのコマンド等により解かれ９次いで伸展式マス
ト（６）の拘束が解かれる。これによって伸展可能にな
った伸展式マスト（６）は、第８図に示すように形状記
憶合金製伸展部材（１０）がヒータ（１１）により温め
られることで伸展力を得て伸展し、この伸展力は、展開
用ワイヤ（９）を介して伸展アーム（２）に伝えられ、
伸展アーム（２）も同時に伸展をはじめる。伸展式マス
＋１６）及び伸展アーム（２）が伸展を終了すると、そ
れぞれ図中に示されていないロック機構によりロックさ
れ、第３図の状態になる。この後、展開用ワイヤ（９）
は９図には示されていない展開用ワイヤ切断機構により
切断される。また、展開式フープ（３）の拘束機構も解
除される。すると、バネ付回転ヒンジ（８）のバネ力に
よって、伸展アーム（２）および下部アーム（１）より
成るアーム全体が、展開されはじめ、さらに。

この展開力がアームを介して、展開式フープ（３）を展
開させる。その状態を示したのが第６図である。展開式
フープ（３）は展開を完了すると、リング状のフープを
形づ（る。アーム全体は、フープ（３）に拘束されて弾
性変形してゆ（。これは、第７図のように上部のフープ
から、展開を終了し。

上部からアームは弾性変形をはじめる。展開終了の状態
では、アームの回転はロックされ、この状態では、アー
ムは弾性変形して鏡面形状になっており、このアームお
よびフープに支持された鏡面メツシュ（４）は、複雑な
鏡面形状維持機構を持たなくとも、鏡面形状を維持でき
る。

なお、上記実施例では、アーム全体の展開力は、ハネ付
回転ヒンジ（８）のバネ力によっているが９代わりに電
動モータを用いても良い、また。

展開式フープの代わりに、気体を注入することで展開し
、形状を維持するフープを用いても良い。

一方この発明の第２の発明に係る展開アンテナは、最初
第２図および第４図のような収納状態にあり、ここで伸
展アーム（２）および、伸展式マスト（６）および展開
式フープ（３）は１図中に示されていない拘束機構によ
り拘束されている。展開の第一段階として、まず、伸展
アーム（２）の拘束が地上からのコマンド等により解か
れ２次いで伸展式マスト（６）の拘束が解かれる。これ
によって伸展可能になった伸展式マスト（６）は、第９
図に示すようにマグネットモータ（１２）に通電されて
マグネット（１３）との間に反発力を生じることで伸展
力を得て伸展し、この伸展力は、展開用ワイヤ（９）を
介して伸展アーム（２）に伝えられ、伸展アーム（２）
も同時に伸展をはじめる。伸展式マスト（６）及び伸展
アーム（２）が伸展を終了すると、それぞ□− れ図中に示されていないロック機構によりロックされ、
第３図の状態になる。こののち、展開用ワイヤ（９）は
９図には示されていない展開用ワイヤ切断機構により切
断される。また、展開式フープ（３）の拘束機構も解除
される。すると、バネ付回転ヒンジ（８）のバネ力によ
って、伸展アーム（２）および下部アームは）より成る
アーム全体が、展開されはじめ、さらに、この展開力が
アームを介して、展開式フープ（３）を展開させる。そ
の状態を示したのが第６図である。展開式フープ（３）
は展開を完了すると、リング状のフープを形づ（る。ア
ーム全体は、フープ（３）に拘束されて弾性変形してゆ
く。これは、第７図のように上部のフープから、展開を
終了し、上部からアームは弾性変形をはじめる。展開終
了の状態では、アームの回転はロックされ、この状態で
は、アームは弾性変形して鏡面形状になっており、この
アームおよびフープに支持された鏡面メツシュ（４）は
、複雑な鏡面形状維持機構を持たなくとも、鏡面形状を
維持できる。なお、上記実施例では、アーム全体７□ の展開力は、バネ付回転ヒンジ（８）のバネ力によって
いるが９代わりに電動モータを用いても良い。また展開
式フープの代わりに、気体を注入することで展開し、形
状を維持するフープを用いても良い。

［発明の効果］ 以上のように、この発明の第１の発明によれば、アーム
の伸展を形状記憶合金製伸展部材とヒータにより伸展す
るマストの伸展力によって行うことにより９機構を単純
化することができ、また、アームを複数のフープを拘束
することで弾性的に鏡面形状に変形させ、かつ、鏡面を
フープとアームに拘束することで、複雑な鏡面維持機構
なしで、鏡面形状維持が可能となる効果がある。

また、この発明の第２の発明によれば、アームの伸展を
マグネットモータとマグネットの反発力により伸展する
マス１−の伸展力によって行うことにより９機構を単純
化することができ、また、アームを複数のフープを拘束
することで弾性的に鏡面形状に変形させ、かつ、鏡面を
フープとアームに拘束することで、複雑な鏡面維持機構
なしで。

鏡面形状維持が可能となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例による展開式パラボラア
ンテナの展開状態を示す図、第２図および第３図は、こ
の発明の一実施例による展開式パラボラアンテナの、伸
展アームと伸展式マストが伸展を完了した状態を示す図
、第４図は、この発明の一実施例による展開式パラボラ
アンテナの収納時の状態での伸展アームと伸展マス１−
の詳細図、第５図は、伸展アームと伸展式マストの伸展
途中の状態を示す詳細図、第６図は、この発明の一実施
例による展開式パラボラアンテナのアーム全体とフープ
の展開途中の状態を示す図、第７図は、この発明の一実
施例による展開式パラボラアンテナの第６図よりさらに
進んだ展開途中の状態を示す図、第８図は、この発明の
第１の発明に係わる展開式パラボラアンテナの伸展式マ
ストの断面図、第９図は、この発明の第２の発明に係わ
る展開式パラボラアンブナの伸展式マス１−の断面図、
第１Ｏ図（ａ）　、　（ｂ）は、従来の展開式パラボラ
アンテナの展開状態を示す図、第１１図は、従来の展開
式パラボラアンテナの展開途中を示す図、第１２図は、
従来の展開式パラボラアンテナのアームの展開状態を示
す図である。 図中、（Ｉ）は下部アーム、（２）は伸展アーム。 （３）は展開式フープ、（４）は鏡面メツシュ、（５）
は給電部もしくは副反射鏡、（６）は伸展式マスト、（
７）はセンタハブ、（８）はバネ付回転ヒンジ、（９）
は展開用ワイヤ、　（１０１は形状記憶合金製伸展部材
、　（１１）はヒータ、　（１２）はマグネットモータ
、　（１３）はマグネット、　　（１４）は鏡面維持機
構である。 なお９図中、同一符号は同一または、相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）一端に展開用機構を有した複数の伸展式アーム、
   展開後に上記伸展式アームに支持される展開式のフープ
   、上記伸展式アームと展開式フープに支持された鏡面メ
   ッシュ、上記伸展式アームに伸展力を与える伸展式のマ
   スト、上記伸展式マストに伸展力を与え、伸展状態で保
   持する形状記憶合金製の伸展部材、及び上記伸展部材に
   温度変化を与えるための加熱手段とを備えたことを特徴
   とする展開式パラボラアンテナ。
2. （２）一端に展開用機構を有した複数の伸展式アーム、
   展開後に上記伸展式アームに支持される展開式のフープ
   、上記伸展式アームと展開式フープに支持された鏡面メ
   ッシュ、上記伸展式アームに伸展力を与える伸展式のマ
   スト、上記伸展式マストに伸展力を与えるマグネットモ
   ータとマグネットとを備えたことを特徴とする展開式パ
   ラボラアンテナ。